[发明专利]一种六氟化硫电气设备故障诊断方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统在线监测技术领域，特别涉及一种六氟化硫电气设备故障判别诊断方法及系统。

背景技术

六氟化硫气体物化性能稳定，在电气设备正常运行情况下(没有放电或过热)，不易分解，相应不会产生硫化物和氟化物等分解产物。电弧放电、火花放电、电晕放电以及过热都促使六氟化硫气体分解产生硫化物和氟化物。电弧放电主要是由于设备发生短路故障引起，火花放电是一种气隙间极短时间的电容性放电，能量较低产生的分解物与电弧放电的分解物有明显的差异。SF₆电气设备内部的另外一种放电形式是电晕放电或局部放电，长时间的电晕放电或局部放电会导致分解产物的积累，最终引发设备故障。另外，过热作用也会促使六氟化硫气体分解。目前，相关统计数据表明，正常运行中的SF₆电气设备普遍存在CO₂、CO以及CF₄三种气体。当SF₆电气设备存在故障时，设备内部SF₆气体、杂质气体以及部分绝缘材料会发生分解，会产生HF、SO₂、SOF₂、SO₂F₂、CO、CO₂主要气体，可以认为上述前四种组分气体是故障时产生的特征气体。

一般情况下，六氟化硫气体中的硫化物和氟化物成分和含量可以作为判断六氟化硫设备内部异常的指标。对于运行中的SF₆电气设备，目前通过准确测量H₂S和SO₂两种气体含量可以判断电气设备是否可继续安全运行。但是无法依据测量结果明确电气设备的运行状态，不能确定设备内部存在什么样的故障，处于什么样的严重程度，无法得知故障的相关信息。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方法及系统。

本发明的目的之一是提出一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方法；本发明的目的之二是提出一种六氟化硫电气设备内部故障诊断系统。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种SF₆电气设备内部故障诊断方法，包括以下步骤：

S1：获取电气设备内部的杂质气体含量，判断气体HF含量是否超过HF含量第一阈值或氟离子含量是否超过氟离子含量第一阈值；如果为否，则设备正常；如果为是，则进行下一步；

S2：判断气体HF含量是否超过HF含量第二阈值或氟离子含量是否超过氟离子含量第二阈值；如果为否；则判定设备处于注意状态；如果为是，则设备处于异常状态，并进行下一步；

S3：在设备为异常状态的基础上，判断是否存在气体SO₂，如果是，则表明设备存在高温过热故障；如果否，则表明设备内部存在放电，并进行下一步；

S4：判断SOF₂/SO₂F₂商值是否大于商阈值，如果是，则表明设备内部存在电弧放电故障；如果否，则表明设备内部存在低能量放电；

其中，运行设备的故障状态分为正常、注意和异常；

注意状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，得出六氟化硫气体或绝缘材料分解，判断六氟化硫电气设备有出现异常的可能性时；

异常状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，判断出六氟化硫电气设备内部有异常时。

进一步，在步骤S2中设备为异常状态时还包括以下步骤：获取气体杂质中CO、CO₂、CF₄含量，与相应的历史数据相比，判断含量是否有明显增加倾向，如果是，则判定设备内部故障与绝缘材料相关；如果否，则判定设备内部故障与绝缘材料无关。

进一步，所述杂质气体的含量是通过气体成分分析仪器获取的。

本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的六氟化硫电气设备故障诊断系统，包括杂质气体获取模块、HF含量判断模块、二氧化硫含量判断模块、电弧放电故障判断模块和状态输出模块；

所述杂质气体获取模块，用于获取电气设备内部的杂质气体含量，

所述HF含量判断模块，用于判断气体HF含量是否超过阈值；

所述二氧化硫含量判断模块，用于判断电气设备内部的二氧化硫含量；